内嵌管低烃类尾气锅炉的制作方法

本发明涉及气体处理，尤其涉及一种内嵌管低烃类尾气锅炉。

背景技术：

1、低轻烃类尾气主要产生于注气开发的油气田，如注空气、减氧空气、氮气、二氧化碳等等。主要由轻烃、n2、co2、co、h2s等多种气体构成。其中轻烃含量仅占5～10％，其他气体占85～90％左右

2、由于轻烃含量低，尾气热值低，难以单独维持稳定燃烧，不能点燃后直接排入空气。同时，尾气产量较大，与普通尾气混合后也会影响焚烧稳定性。另一方面，尾气中不仅含有轻烃，还含有h2s气体，均具有安全隐患。h2s是有毒气体，具有易燃烧、强腐蚀及剧毒的特性，浓度超过66.3mg/m3的情况下可使人中毒，严重可致人死亡。注空气井组未经处理的h2s气体浓度范围在8.6～489.9mg/m3，平均含量62mg/m3。轻烃的爆炸下限较低，例如甲烷的爆炸下限为5％，乙烷为3％。所以，注空气尾气不能直接排入空气，排入空气前必须进行处理。目前针对低轻烃尾气的处理方法主要有以下几种：

3、干法/湿法脱硫技术主要缺点在于装置处理量小，如果处理大量的尾气需要较大的脱硫装置设备成本高，同时处理所需药剂成本也高。rto蓄热式热氧化技术和催化氧化技术工艺复杂，装置费用较高，尾气处理成本高。对于变压吸附法，这种分离尾气中的轻烃的方法工艺复杂且不成熟，难以实现低成本处理尾气。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种内嵌管低烃类尾气锅炉，可以有效降低处理低轻烃尾气的成本，提高低轻烃尾气能量的利用率，并且可以大大提高尾气处理量。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、内嵌管低烃类尾气锅炉，内嵌管低烃类尾气锅炉的炉体内具有辐射段与对流段，所述辐射段连通有燃烧器，所述辐射段内与所述对流段内设置有与外部给水预热器连通的换热管；内嵌管低烃类尾气锅炉还包括：

4、内嵌燃烧管，所述内嵌燃烧管设置在所述辐射段内靠近所述燃烧器的一端，

5、所述内嵌燃烧管的进气端穿出所述炉体；所述内嵌燃烧管的出气端与所述对流段的进口端连通；

6、混合器，所述混合器设置在所述炉体外部，并与所述内嵌燃烧管连通；

7、脱硫装置，所述脱硫装置的进口端与所述对流段的出口端连通以对从对流段流出的气体进行脱硫。

8、作为优选，所述内嵌燃烧管为盘管，所述嵌燃烧管的管身设置在所述燃烧器的出口端与设置在所述辐射段内的所述换热管之间；所述内嵌燃烧管的出气端穿过所述换热管连通于所述对流段。

9、作为优选，所述内嵌燃烧管的管身占据所述辐射段的区域的1/3。

10、作为优选，还设置有稳压罐，所述稳压罐设置在所述混合器的出气端。

11、作为优选，所述混合器与所述稳压罐之间还设置有鼓风机，所述鼓风机与所述稳压罐之间设置有单流阀以向所述稳压罐单向送气。

12、作为优选，还设置有气体流量计，所述气体流量计设置在所述混合器的进气端。

13、作为优选，所述混合器的进气端设置有气体流量阀。

14、作为优选，还设置有两个组分监测仪，其中一个设置在所述脱硫装置的出口端，另一个设置在所述混合器的进气端。

15、作为优选，所述脱硫装置的顶部设置有喷洒头。

16、作为优选，所述对流段的出口连通于所述脱硫装置靠近底部的侧壁上。

17、本发明的有益效果：

18、通过内嵌燃烧管在锅炉中稳定的高温环境，使低轻烃尾气在内嵌燃烧管内发生高温氧化以消耗轻烃和h2s，解决低烃类尾气热值低不能燃烧的问题，同时可以利用低轻烃尾气高温氧化放出的热量继续加热锅炉辐射段与对流段内的换热管，实现降低处理低轻烃尾气的成本，提高低轻烃尾气能量的利用率，并且可以大大提高尾气处理量。

技术特征：

1.内嵌管低烃类尾气锅炉，其特征在于，所述内嵌管低烃类尾气锅炉的炉体内具有辐射段(1)与对流段(2)，所述辐射段(1)连通有燃烧器(3)，所述辐射段(1)内与所述对流段(2)内设置有与外部给水预热器(4)连通的换热管(5)；内嵌管低烃类尾气锅炉还包括：

2.根据权利要求1所述的内嵌管低烃类尾气锅炉，其特征在于，所述内嵌燃烧管(6)为盘管，所述嵌燃烧管(6)的管身设置在所述燃烧器(3)的出口端与设置在所述辐射段(1)内的所述换热管(5)之间；所述内嵌燃烧管(6)的出气端穿过所述换热管(5)连通于所述对流段(2)。

3.根据权利要求2所述的内嵌管低烃类尾气锅炉，其特征在于，所述内嵌燃烧管(6)的管身占据所述辐射段(1)的1/3。

4.根据权利要求1所述的内嵌管低烃类尾气锅炉，其特征在于，还设置有稳压罐(9)，所述稳压罐(9)设置在所述混合器(7)的出气端。

5.根据权利要求4所述的内嵌管低烃类尾气锅炉，其特征在于，所述混合器(7)与所述稳压罐(9)之间还设置有鼓风机(10)，所述鼓风机(10)与所述稳压罐(9)之间设置有单流阀(20)以向所述稳压罐(9)单向送气。

6.根据权利要求1所述的内嵌管低烃类尾气锅炉，其特征在于，还设置有气体流量计(40)，所述气体流量计(40)设置在所述混合器(7)的进气端。

7.根据权利要求1所述的内嵌管低烃类尾气锅炉，其特征在于，所述混合器(7)的进气端设置有气体流量阀(50)。

8.根据权利要求1所述的内嵌管低烃类尾气锅炉，其特征在于，还设置有两个组分监测仪(30)，其中一个设置在所述脱硫装置(8)的出口端，另一个设置在所述混合器(7)的进气端。

9.根据权利要求1-7任一所述的内嵌管低烃类尾气锅炉，其特征在于，所述脱硫装置(8)的顶部设置有喷洒头(81)。

10.根据权利要求9所述的内嵌管低烃类尾气锅炉，其特征在于，所述对流段(2)的出口连通于所述脱硫装置(8)靠近底部的侧壁上。

技术总结
本发明属于气体处理技术领域，公开了一种内嵌管低烃类尾气锅炉，该锅炉的炉体内具有辐射段与对流段，辐射段连通有燃烧器，辐射段内与对流段内设置有与外部给水预热器连通的换热管；内嵌管低烃类尾气锅炉还包括内嵌燃烧管，内嵌燃烧管设置在辐射段内靠近燃烧器的一端，内嵌燃烧管的进气端穿出炉体；内嵌燃烧管的出气端与对流段的进口端连通；该锅炉的炉体外部还设置有混合器，混合器与内嵌燃烧管连通；对流段的出口端连通有脱硫装置以对从对流段流出的气体进行脱硫。通过内嵌燃烧管在锅炉中稳定的高温环境，使低轻烃尾气在内嵌燃烧管内发生高温氧化消耗轻烃和H<subgt;2</subgt;S，解决低烃类尾气热值低不能燃烧的问题，实现降低处理低轻烃尾气的成本。

技术研发人员：席长丰,齐宗耀,赵芳,刘彤,王伯军,石兰香,张霞林,关文龙,蒋有伟,王红庄,廖广志,宋新民
受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16